Al resistor R de la figura se le suministra una potencia de 13 W. Determine el valor más pequeño para R.
Respuestas
Respuesta:Es un hecho conocido que frotando una barra de plástico con un paño y acercándola luego a
pequeños pedazos de papel éstos son atraídos hacia la barra.
Si se aproximan una barra de ebonita a otra de vidrio, se comprobará que no existe ningún
efecto entre ellas (ni atracción ni repulsión). Si luego se las frota y se las acerca una contra
otra se notaran los efectos de atracción. Se dice entonces que los cuerpos están electrizados y
se puede concluir que la electrización se produjo por frotamiento. A éste tipo de electricidad se
la denomina estática. Todos estamos familiarizados con los efectos de la electricidad estática
incluso algunas personas son más susceptibles que otras a su influencia. Para explicar como
se origina la electricidad estática, hemos de considerar que la materia está compuesta de
átomos, y los átomos de partículas cargadas, de modo de que queda conformada por un
núcleo compuesto por protones con carga positiva y de neutrones carentes de carga eléctrica,
rodeado de una nube de electrones que tienen carga negativa. Normalmente, la materia es
neutra, tiene el mismo número de cargas positivas (protones) y negativas (electrones).
En el caso de las barras algunos electrones abandonan en unos a ésta, por acción del
frotamiento, y otra veces abandona el paño para pasar a la barra.
El exceso de electrones da lugar a cargas negativas, y su falta a cargas positivas.
Si un material tiende a capturar electrones cuando entra en contacto con otro material, se dice
que dicho material es más negativo que el otro. La serie serie “tribo – eléctrica” ordena los
materiales en función de la capacidad de capturar electrones.
Algunos materiales ordenados de más positivo a más negativo de la serie tribo – eléctrica son:
piel de conejo, vidrio, pelo humano, nylon, lana, seda, papel, algodón, madera, ámbar,
polyester, poliuretano, vinilo (PVC), teflón.
El vidrio frotado con seda provoca una separación de las cargas por que ambos materiales
ocupan posiciones distintas en la serie tribo - eléctrica, lo mismo se puede decir del ámbar y del
vidrio.
Cuando dos materiales no conductores entran en contacto uno de los materiales puede
capturar electrones del otro material. La cantidad de carga depende de la naturaleza de los
materiales (de su separación en la serie tribo - eléctrica), y del área de la superficie que entra
en contacto.
De lo anterior se concluye que:
• La materia contiene dos tipos de cargas eléctricas denominadas positivas y
negativas.
• Los objetos no cargados poseen cantidades iguales de cada tipo de carga.
• Cuando un cuerpo se frota la carga se transfiere de un cuerpo al otro, uno de los
cuerpos adquiere un exceso de carga positiva y el otro, un exceso de carga
negativa.
• En cualquier proceso que ocurra en un sistema aislado, la carga total o neta no
cambia.
• Los objetos cargados con cargas del mismo signo, se repelen.
• Los objetos cargados con cargas de distinto signo, se atraen.
Los electrones son idénticos para todas las sustancias (los de cobre son iguales que los del
vidrio o la madera), siendo estas, las partículas más importantes en los mecanismos de la
conducción eléctrica, ya que disponen de carga y movilidad para desplazarse por las
sustancias. La diferencia entre dos materiales vendrá dada, entre otras cosas, por la cantidad y
movilidad de los electrones que la componen.
Para poder realizar cálculos en donde intervengan las cargas eléctricas es necesario cuantificar
su magnitud. La unidad de carga eléctrica es el Coulomb [C] y es equivalente a la carga que
suma 6,28 x 1018 electrones (seis trillones doscientos ochentamil billones).
Explicación: